DE19606462C1 - Knee joint endoprosthesis - Google Patents

Knee joint endoprosthesis

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DE19606462C1
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Hans Dr Schmotzer
Willi Horber
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Abstract

The femur part (1) has convexly curved condyle cups (5,7) on the bottom end of a femur shaft (3), with two dorsally first, spaced apart slide surfaces (9,11) possessing side walls forming an inter-condyle space. A tibia part (2) has a tibia plateau (6) on the top of a tibia shaft (4) and on which are second slide surfaces (8,10) matching the first slide surfaces. The tibia part has an axially extending cavity (12) in the tibia shaft. A coupling (14) on the top of a coupling pin (16) rotarily held in the cavity has a joint head (18) protruding into the inter-condyle space. The joint head has a hole (22) across the femur axis (21) and is pivot mounted by means of a coupling bolt (24) supported on the adjacent side walls (13,15) of the condyle cups and fitting through the hole.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniegelenkendoprothese, mit einem Femurteil, das am unteren Ende eines Femurschaftes konvex gekrümmte Kondylenschalen mit ersten Gleitflächen aufweist, die dorsal zwei voneinander beabstandete, einen interkondylären Zwischenraum bildende Seitenwände besitzen, mit einem Tibia­ teil, das am oberen Ende eines Tibiaschaftes ein Tibiaplateau aufweist, auf dem den ersten Gleitflächen der Kondylenschalen entsprechende zweite Gleitflächen ausgebildet sind, und das eine sich axial in dem Tibiaschaft erstreckende Ausnehmung aufweist, und mit einem Kupplungsteil, das am oberen Ende eines drehbar in der Ausnehmung aufgenommenen Kupplungszapfens einen in den interkondylären Zwischenraum hineinragenden Gelenkkopf aufweist, der eine quer zur Femurachse verlaufende Bohrung besitzt und mittels eines durch die Bohrung laufenden und sich an den angrenzenden Seitenwänden der Kondylenschalen abstützenden Kupplungsbolzens schwenkbar gelagert ist.The invention relates to a knee joint prosthesis, with a Femoral part that is convex at the lower end of a femoral shaft has curved condyle shells with first sliding surfaces, the dorsally two spaced apart, one intercondylar Have side walls that form a space, with a tibia part, the tibial plateau at the upper end of a tibial shaft has, on the first sliding surfaces of the condyle shells corresponding second sliding surfaces are formed, and that a recess extending axially in the tibial shaft has, and with a coupling part at the upper end of a rotatably received in the recess coupling pin joint head protruding into the intercondylar space has a bore extending transversely to the femoral axis owns and by means of a running through the hole and himself  on the adjacent side walls of the condyle shells supporting coupling pin is pivotally mounted.

Eine derartige Kniegelenkendoprothese mit einem Kupplungsteil in Form eines reinen Scharniergelenks ist aus der DE 35 29 894 C2 bekannt. Der Nachteil einer solchen Kniegelenkendoprothese besteht insbesondere darin, daß bei axialen Fehlstellungen zwischen Femur und Tibia keine Varus-/Valguskompensation mög­ lich ist und die daraus resultierende einseitige Belastung vollständig von dem Kupplungsbolzen bzw. dessen Verankerung in den Seitenwänden aufgenommen werden muß. Da es aus Gewichts­ ersparnisgründen vielfach üblich ist, die beiden Seitenwände der Kondylenschalen mit einem Steg zu einem Kasten zu verbin­ den, an dem dann auch der Femurschaft ansetzt, sind auch Kastenbrüche bei fehlender Möglichkeit zur varus-/Valguskom­ pensation wohlbekannte Folgen.Such a knee joint endoprosthesis with a coupling part in the form of a pure hinge joint is from DE 35 29 894 C2 known. The disadvantage of such a knee joint prosthesis consists in particular in that with axial misalignments no varus / valgus compensation possible between femur and tibia Lich and the resulting one-sided burden completely from the coupling bolt or its anchoring in the side walls must be included. Since it is out of weight for reasons of saving is common, the two side walls to connect the condyle shells to a box with a web the one on which the femoral shaft also attaches is also Box breaks if there is no possibility of varus / valgus com pensation well-known consequences.

Dieses Problem wurde bereits früh erkannt und der starre Kupp­ lungsbolzen durch eine Kugel ersetzt, welche auf der Spitze eines vom Tibiateil ausgehenden Stieles befestigt und in einer entsprechenden Pfanne im Kasten des Femurteils in Art eines Gelenkkopfes aufgenommen ist. Eine solche Kniegelenkendopro­ these ist aus der EP O 639 358 A1 oder aus der GB 2,088,724 A bekannt. Das Problem bei einer solchen Kugelkonstruktion besteht im Einhängen der Kugel in die Pfanne und in der laten­ ten Gefahr einer Luxation bei Zug- oder Extrembewegungen. Der Gefahr der Luxation soll teilweise dadurch begegnet werden, daß der Stiel, auf dessen Spitze die Kugel befestigt ist, nicht fest mit dem Tibiateil verbunden, sondern in einer Ausnehmung in dem Tibiaschaft eingelassen war, wodurch bei Zugbean­ spruchung nicht das Kugelgelenk aus der Pfanne, sondern der Stiel aus der Ausnehmung gezogen wird, was wegen der großen Weglänge ohne Bedeutung ist.This problem was recognized early on and the rigid dome bolts replaced by a ball on the tip one stem attached from the tibia part attached and in one corresponding socket in the box of the femoral part in the manner of a Joint head is added. Such a knee joint endopro this is from EP 0 639 358 A1 or from GB 2,088,724 A. known. The problem with such a ball construction consists of hanging the ball in the pan and in the pan There is a risk of dislocation during pulling or extreme movements. Of the The risk of dislocation should be partially countered by the fact that the stem, on the tip of which the ball is attached, is not firmly connected to the tibia part, but in a recess was embedded in the tibia shaft, which caused Zugbean not the ball joint from the pan, but the Stalk is pulled out of the recess, which is because of the large Path length is of no importance.

Aus der DE 41 02 509 A1 ist eine neuere Konstruktion einer Kniegelenkendoprothese mit einem Scharniergelenk bekannt, bei der eine festsitzende Kugel auf einem Stiel und eine am Femurteil befestigte, geschlitzte Pfanne vorgesehen ist. Anhand dieser bekannten Konstruktion wird das Problem des Einhängens und der Luxation offensichtlich.DE 41 02 509 A1 describes a newer construction of a Knee joint endoprosthesis known with a hinge joint, at one stuck ball on a stem and one on Femur part attached, slotted pan is provided. Based  this known construction addresses the problem of hanging and the dislocation obvious.

Schließlich ergibt sich ein weiteres Problem bei all diesen Kugelkonstruktionen aus der Tatsache, daß die wesentlichsten auf den Kupplungsbolzen einwirkenden Kräfte pendelnde, ante­ riore/posteriore Schubkräfte sind, die von den seitlichen, an die Kastenwand artikulierenden Kugelkalotten nur ganz unbe­ deutend neutralisiert werden können, wodurch die tragenden Flächen auf die zentralen Anteile der Kugel bzw. der Pfanne reduziert werden und dementsprechend die Gefahr einer Über­ lastung besteht.Finally, there is another problem with all of these Ball structures from the fact that the most essential forces acting on the coupling bolt oscillating, ante riore / posterior thrusts are exerted by the lateral ones the spherical caps articulating the box wall only completely can be significantly neutralized, making the load-bearing Surfaces on the central parts of the ball or pan be reduced and accordingly the risk of an over burden exists.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Kniegelenkendoprothese der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die geschilderten Nachteile vermieden werden und insbesondere eine einfache Möglichkeit einer Varus-/Valguskompensation besteht.In contrast, the object of the present invention is a Knee joint endoprosthesis of the type mentioned in the introduction to further develop that the disadvantages described avoided be and in particular an easy way one Varus / valgus compensation exists.

Diese Aufgabe wird bei der Kniegelenkendoprothese der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch vier unterschiedliche Ausführungsformen gelöst. In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der sich innerhalb der Bohrung des Gelenkkopfes befindliche Abschnitt des Kupplungsbolzens eine sphärisch geformte Außenmantelfläche aufweist, die mit einer entsprechend geformten Gleitfläche des Gelenkkopfes zusammenwirkt.This task is the beginning of the knee joint prosthesis mentioned type according to the invention by four different Embodiments solved. In a first embodiment provided that the is within the bore of the condyle located section of the coupling pin a spherical has shaped outer surface with a corresponding shaped sliding surface of the joint head cooperates.

Die Vorteile dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform liegen insbesondere darin, daß der die sphärisch geformte Achse umge­ bende ringförmige Gelenkkopf bis zum Anschlag an den Seiten­ wänden der Kondylenschalen in Varus- oder Valgusrichtung gekippt oder parallel zur Tibiaachse gedreht werden kann.The advantages of this embodiment according to the invention lie especially in that the spherically shaped axis vice versa ring-shaped rod end as far as it will go on the sides walls of the condyle shells in the varus or valgus direction can be tilted or rotated parallel to the tibia axis.

Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, daß der sich innerhalb der Bohrung des Gelenkkopfes befindliche Abschnitt des Kupplungsbolzens die Form eines Zylinders auf­ weist, dessen Achse quer zur Längsachse des Kupplungsbolzens verläuft, wobei der Zylinder mit einer entsprechend geformten Gleitfläche innerhalb des Gelenkkopfes zusammenwirkt, und daß der Kupplungsbolzen an den Seitenwänden der Kondylenschalen schwenkbar gelagert ist, um eine Flexions-/Extensionsbewegung zu ermöglichen. Die Achse des Zylinders verläuft somit in anteriorer/posteriorer Richtung. Auch bei dieser Ausführungs­ form bestehen die Vorteile in der Beweglichkeit des Gelenk­ kopfes in Varus- oder Valgusrichtung, während hier allerdings eine Rotation um die Tibiaachse bzw. parallel dazu nicht möglich ist.The second embodiment of the invention provides that the located within the joint head bore Section of the coupling pin on the shape of a cylinder has its axis transverse to the longitudinal axis of the coupling pin runs, the cylinder with a correspondingly shaped  Sliding surface cooperates within the joint head, and that the coupling bolt on the side walls of the condyle shells is pivoted to a flexion / extension movement to enable. The axis of the cylinder thus runs in anterior / posterior direction. Even with this execution the advantages are the flexibility of the joint head in the varus or valgus direction, while here, however rotation around or parallel to the tibia axis is not is possible.

Bei der beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform kann die Gleitfläche des Gelenkkopfes aus einem zum einen gleit­ fähigen und zum anderen widerstandsfähigen Material bestehen. Dieses Material ist vorzugsweise Kunststoff oder dasselbe Material, aus dem der Kupplungsbolzen besteht (z. B. Metalle Metall; Keramik/Keramik usw.). Sowohl im einen wie im anderen Fall kann das entsprechende Material, sofern es nicht ohnehin identisch ist mit jenem des Gelenkkopfes, in Form einer Lager­ hülse in den Gelenkkopf eingelassen sein.In the first and second embodiments described, can the sliding surface of the joint head slides from one side capable and on the other hand resistant material. This material is preferably plastic or the same Material from which the coupling pin is made (e.g. metals Metal; Ceramics / ceramics etc.). Both in one and in the other Case can be the appropriate material, provided it isn't anyway is identical to that of the joint head, in the form of a bearing be inserted into the joint head.

Die beiden weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen machen sich das Prinzip der beiden vorstehend beschriebenen Ausfüh­ rungsformen zunutze, beinhalten jedoch eine auf den Kupplungs­ bolzen aufgesteckte Gleithülse, die in der Bohrung des Gelenk­ kopfes sitzt, und die sowohl eine Flexions-/Extensionsbewegung als auch eine Varus-/Valgusbewegung zwischen dem Tibiateil und dem Femurteil der Kniegelenkendoprothese ermöglicht.Make the two further embodiments according to the invention the principle of the two versions described above forms of use, but include one on the coupling Bolt the sliding sleeve into the hole in the joint head sits, and both a flexion / extension movement as well as a varus / valgus movement between the tibia part and the femoral part of the knee joint prosthesis.

Gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist somit vorgesehen, daß die Gleithülse eine sphärisch geformte Außen­ mantelfläche aufweist, die mit einer entsprechend geformten Gleitfläche des Gelenkkopfes zusammenwirkt. Auch hier kann der die sphärische Gleithülse umgebende ringförmige Gelenkkopf bis zum Anschlag an den Seitenwänden der Kondylenschalen in Varus- oder Valgusrichtung gekippt oder in beschränktem Ausmaß parallel zur Tibiaachse gedreht werden. Um die Flexions- /Extensionsbewegung ausschließlich zwischen der Außenmantel­ fläche der Gleithülse und der entsprechenden Gleitfläche des Gelenkkopfes stattfinden zu lassen, kann vorgesehen werden, daß die Gleithülse drehfest mit dem Kupplungsbolzen verbunden ist.According to the third embodiment of the invention provided that the sliding sleeve has a spherically shaped exterior has surface area with a correspondingly shaped Sliding surface of the joint head interacts. Here, too the spherical sliding sleeve surrounding annular joint head up to to stop on the side walls of the condyle shells in Varus or valgus tilted or to a limited extent rotated parallel to the tibia axis. To the inflection / Extension movement only between the outer jacket surface of the sliding sleeve and the corresponding sliding surface of the  Articular head to take place can be provided that the sliding sleeve is non-rotatably connected to the coupling bolt.

Schließlich sieht die vierte erfindungsgemäße Ausführungsform vor, daß die Gleithülse die Form eines Zylinders aufweist, dessen Längsachse quer zur Achse der Bohrung des Gelenkkopfes verläuft, wobei auch hier die zylindrische Gleithülse eine ventral-dorsale Ausrichtung besitzt und mit einer entsprechend geformten Gleitfläche innerhalb des Gelenkkopfes zusammenwirkt.Finally, the fourth embodiment of the invention sees that the sliding sleeve has the shape of a cylinder, its longitudinal axis transverse to the axis of the bore of the joint head runs, with the cylindrical sliding sleeve also here ventral-dorsal alignment and with a corresponding shaped sliding surface cooperates within the joint head.

Der Vorteil bei der Verwendung der Gleithülsen liegt darin, daß die Reibung zwischen dem Kupplungsbolzen und der Gleitfläche des Gelenkkopfes vermindert wird. Darüber hinaus ermöglichen die Gleithülsen eine Aufteilung der Gelenkfläche in einen rein zylindrischen Part für die Flexions-/Extensionsbewegung zwischen dem Kupplungsbolzen und der Gleithülse und in einen sphärischen bzw. weiteren zylindrischen Part für die Varus-/Valgusbewegung zwischen Gleithülse und Gelenkkopf, wobei der sphärische Part der Gelenkfläche auch noch eine eingeschränkte Rotationsbewegung zwischen Gleithülse und Gelenkkopf ermög­ licht.The advantage of using the sliding sleeves is that the friction between the coupling pin and the sliding surface of the joint head is reduced. In addition, enable the sliding sleeves divide the articular surface into one cylindrical part for the flexion / extension movement between the coupling pin and the sliding sleeve and into one spherical or further cylindrical part for the Varus / valgus movement between sliding sleeve and joint head, whereby the spherical part of the articular surface also a restricted Rotational movement between sliding sleeve and joint head enables light.

Die Gleithülse ihrerseits kann aus einheitlichem Material bestehen, vorzugsweise aus Kunststoff, Metall oder Keramik. Sie kann aber auch an den Gleitflächen ein anderes Material auf­ weisen. So ist beispielsweise denkbar, daß die konvex geformte Außenfläche aus einem harten Material besteht, z. B. Metall oder Keramik, während die konkav geformte innere Gleitfläche aus einem weichen Material, z. B. Kunststoff, besteht, welches gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung in Form einer Lagerhülse in die Gleithülse eingelassen sein kann.The sliding sleeve in turn can be made of uniform material consist, preferably of plastic, metal or ceramic. she but can also have a different material on the sliding surfaces point. For example, it is conceivable that the convex shape Outside surface consists of a hard material, e.g. B. metal or Ceramic, while the concave shaped inner sliding surface is made of a soft material, e.g. B. plastic, which according to a development of the present invention in the form of a Bearing sleeve can be embedded in the sliding sleeve.

Die Vorteile aller vier Ausführungsformen der Erfindung liegen in einer besonders haltbaren, stabilen Konstruktion des Knie­ gelenks. Indem nämlich nur der zentrale kugelförmige bzw. zylindrische Teil des Kupplungsbolzens als Gelenkachse verwen­ det wird und der Kupplungsbolzen ansonsten fest mit den beiden Seitenwänden der Kondylenscheiben verbunden ist, entfallen die aus dem Stand der Technik bekannten nichttragenden seitlichen Kugelkalotten. Deshalb kann der zentrale kugelförmige bzw. zylindrische Teil des Kupplungsbolzens größer und belastungs­ sicherer dimensioniert werden, was insgesamt eine höhere Bruchsicherheit bzw. eine größere Belastbarkeit der erfin­ dungsgemäßen Kniegelenkendoprothese zur Folge hat.The advantages of all four embodiments of the invention lie in a particularly durable, stable construction of the knee joint. Because only the central spherical or Use the cylindrical part of the coupling pin as the hinge axis det and the coupling bolt otherwise firmly with the two Side walls of the condyle discs is connected, the  non-load-bearing lateral ones known from the prior art Spherical caps. Therefore, the central spherical or cylindrical part of the coupling pin larger and more stress be dimensioned more securely, which is a higher overall Break resistance or greater resilience of the inventor according to the knee joint prosthesis.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims specified.

Für die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 1, 3 und 4 ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Kupplungsbolzen an den angrenzenden Seitenwänden der Kondylenschalen drehfest gelagert, d. h. fest mit den Seitenwänden verbunden ist. Der Vorteil dieser bevorzugten Möglichkeit der Halterung des Kupplungsbolzens besteht darin, daß die Gefahr einer Dislo­ kation weitestgehend vermieden wird. Grundsätzlich ist es aber bei allen vier erfindungsgemäßen Ausführungsformen möglich, den Kupplungsbolzen schwenkbar in den Seitenwänden der Kondylen­ schalen zu lagern.For the embodiments 1, 3 and 4 described above is preferably provided that the coupling pin on the adjacent side walls of the condyle shells are non-rotatable stored, d. H. is firmly connected to the side walls. Of the Advantage of this preferred possibility of holding the Coupling bolt is that there is a risk of a Dislo cation is largely avoided. Basically it is possible in all four embodiments according to the invention Coupling pin swivels in the side walls of the condyles store shells.

Der Parallelabstand der Seitenwände der Kondylenschalen ist vorzugsweise derart bemessen,. daß die Varus-/Valgusbeweglich­ keit auf einen vorgebbaren Winkelbereich γ beschränkt ist, der beispielsweise zwischen 0° und ± 10° liegt.The parallel distance between the side walls of the condyle shells is preferably dimensioned in such a way. that the varus / valgus mobile speed is limited to a predeterminable angular range γ which for example between 0 ° and ± 10 °.

Zur Verminderung des Verschleißes zwischen den Seitenflächen des Gelenkkopfes und den Seitenwänden der Kondylenschalen ist dort jeweils eine Scheibe angeordnet, die beispielsweise aus Polyäthylen bestehen kann.To reduce wear between the side surfaces of the joint head and the side walls of the condyle shells there a disc is arranged, for example, from Polyethylene can exist.

Vorzugsweise sind die Seitenflächen des Gelenkkopfes in radialer Richtung beidseits konvex-konisch ausgebildet, wodurch bewirkt wird, daß ein Anschlag der Seitenflächen an den Seitenwänden der Kondylenschalen bzw. an der dazwischen ange­ ordneten Scheibe flächig ausfällt und dadurch bei gleichzei­ tiger Flexions-/Extensionsbewegung keine durch Kantendruck erzeugten Rillen eingeschliffen werden. The side surfaces of the joint head are preferably in radial direction convex-conical on both sides, whereby is caused that a stop of the side surfaces on the Side walls of the condyle shells or on the in between tidy pane fails flat and thereby at the same time no flexion / extension movement due to edge pressure generated grooves are ground.  

Überdies kann durch teilkonische (dachförmige) Anschrägung der Seitenflächen des Gelenkkopfes die Rotation des Gelenkkopfes ausgeschaltet werden, die überflüssig ist, da die notwendige Rotation um die Achse des Kupplungszapfens ablaufen kann. Schließlich ist es auch möglich, durch entsprechende konische Ausbildung der zum Gelenkkopf weisenden Innenseiten der Scheiben die Varus-/Valgusbewegung und die Rotationsbewegung einzuschränken.In addition, the partially conical (roof-shaped) bevel Side surfaces of the joint head the rotation of the joint head be turned off, which is superfluous since the necessary Rotation around the axis of the coupling pin can run. Finally, it is also possible to use appropriate conical Formation of the insides facing the condyle Discs the varus / valgus movement and the rotational movement restrict.

Im folgenden werden die dritte und vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kniegelenkendoprothese anhand einer Zeichnung näher erläutert.The third and fourth embodiments of the knee joint prosthesis according to the invention with reference to a drawing explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Kniegelenkendoprothese mit einer sphärischen Gleithülse im Kupplungsteil; Figure 1 is an exploded view of a knee joint endoprosthesis with a spherical sliding sleeve in the coupling part.

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Femurteil mit montier­ tem Kupplungsteil gemäß Fig. 1, wobei die linke Hälfte des Gelenkkopfes der ersten und zweiten Ausführungs­ form der Erfindung entspricht, während die rechte Hälfte des Gelenkkopfes der dritten bzw. vierten Aus­ führungsform der Erfindung mit Gleithülse entspricht; und Fig. 2 is a vertical section through the femoral part with mounted coupling part according to FIG. 1, the left half of the joint head of the first and second embodiment form of the invention, while the right half of the joint head of the third and fourth embodiment of the invention with sliding sleeve corresponds; and

Fig. 3 eine perspektivische Skizze einer zylindrischen Gleit­ hülse. Fig. 3 is a perspective sketch of a cylindrical sliding sleeve.

Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Kniegelenkendo­ prothese, die im wesentlichen aus vier Baugruppen besteht: einem Femurteil i mit einem Femurschaft 3 und an dessen unterem Ende angeordneten konvex gekrümmten Kondylenschalen 5, 7, welche den natürlichen Kondylen weitgehend angepaßt sind und auf ihrer Unterseite erste Gleitflächen 9, 11 aufweisen, und die dorsal zwei voneinander beabstandete Seitenwände 13, 15 aufweisen, die mit einem Steg zu einem Kasten 39 verbunden sind und innerhalb des Kastens 39 einen interkondylären Zwischenraum bilden. Die beiden Kondylenschalen 5, 7 gehen ventral ineinander über und bilden dort ein Patellaschild 37 zur Artikulation mit der Patella. Fig. 1 shows an exploded view of a knee joint prosthesis, which essentially consists of four assemblies: a femoral part i with a femoral shaft 3 and at its lower end arranged convexly curved condyle shells 5 , 7 , which are largely adapted to the natural condyles and first on their underside Have sliding surfaces 9 , 11 , and dorsally have two spaced apart side walls 13 , 15 , which are connected to a web to form a box 39 and form an intercondylar space within the box 39 . The two condyle shells 5 , 7 merge ventrally into one another and form a patella shield 37 there for articulation with the patella.

Das Pendant zum Femurteil 1 ist ein Tibiateil 2 mit einem Tibiaschaft 4 und einem Tibiaplateau 6 an dessen oberem Ende, welches eine Tragfläche 36 aufweist, die eine sich axial in dem Tibiaschaft 4 erstreckende Ausnehmung 12 sowie ein Seitenbord 33 zur Aufnahme einer dritten Baugruppe 31 aufweist.The counterpart to the femoral part 1 is a tibia part 2 with a tibia shaft 4 and a tibia plateau 6 at its upper end, which has a supporting surface 36 which has a recess 12 which extends axially in the tibia shaft 4 and a side board 33 for receiving a third assembly 31 .

Diese dritte Baugruppe 31 besteht aus einem Inlay mit einer Bodenfläche 34 zur Auflage auf der Tragfläche 36 des Tibiateils 2, mit einem an der Bodenfläche 34 ansetzenden Hülsenkörper 35, der zur Befestigung des Inlays 31 an dem Tibiateil 2 in die Ausnehmung 12 des Tibiateils 2 gesteckt wird, ferner mit zweiten Gleitflächen 8, 10 auf der Oberseite 52 des Inlays 31, welche in ventral-dorsaler Richtung konkav gekrümmt sind und auf denen sich die Kondylenschalen 5, 7 des Femurteils 1 abstützen. Zur Befestigung der vierten Baugruppe, dem Kupp­ lungsteil 14, an dem Tibiateil 2 weist das Inlay 31 eine Bohrung 32 auf, welche sich durch die Oberseite 52 des Inlays und durch den Hülsenkörper 35 erstreckt.This third assembly 31 consists of an inlay with a bottom surface 34 for resting on the support surface 36 of the tibia part 2 , with a sleeve body 35 attached to the bottom surface 34 , which is inserted into the recess 12 of the tibia part 2 for fastening the inlay 31 to the tibia part 2 is furthermore provided with second sliding surfaces 8 , 10 on the top 52 of the inlay 31 , which are concavely curved in the ventral-dorsal direction and on which the condyle shells 5 , 7 of the femoral part 1 are supported . To attach the fourth assembly, the hitch be part 14 , on the tibia part 2 , the inlay 31 has a bore 32 which extends through the top 52 of the inlay and through the sleeve body 35 .

Das Kupplungsteil 14 weist als zentrales Element einen Kupp­ lungszapfen 16 und an dessen oberem Ende einen in den inter­ kondylären Zwischenraum des Femurteils 1 hineinragenden Gelenkkopf 18 auf. Im zusammengebauten Zustand der Kniegelenk­ endoprothese ist der Kupplungszapfen 16 in der Bohrung 32 des Inlays 31 und damit in der Ausnehmung 12 des Tibiateils 2 drehbar aufgenommen. Der Gelenkkopf 18 besitzt eine quer zur Tibiaachse 20 bzw. quer zur Femurachse 21 verlaufende Bohrung 22 und ist mittels eines Kupplungsbolzens 24 um eine im wesentlichen horizontale Gelenkachse 29 schwenkbar in den Seitenwänden 13, 15 der Kondylenschalen 5, 7 gelagert. Die Bohrung 22 in dem Gelenkkopf 18 weist eine Gleitfläche 30 auf, die derart geformt ist, daß sie einen Lagersitz für eine Gleithülse 26 bildet, die im zusammengesetzten Zustand der Kniegelenkendoprothese zwischen dem Kupplungsbolzen 24 und dem Gelenkkopf 18 angeordnet, d. h. mit ihrer Bohrung 38 auf den Kupplungsbolzen 24 aufgesteckt ist. In der in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsform weist die Gleithülse eine sphärische Außenmantelfläche 28 auf, die mit der entsprechend geformten Gleitfläche 30 des Gelenkkopfes 18 zusammenwirkt und eine Aufteilung der Gelenkflächen auf den zylindrischen Kupplungs­ bolzen 24 und die sphärische Gleithülse 26 ermöglicht: der zylindrische Kupplungsbolzen 24 übernimmt ausschließlich die Flexions-/Extensionsbewegung zwischen dem Kupplungsbolzen und der Gleithülse, während die sphärische Gleithülse 26 sowohl die Varus-/Valgusbewegung als auch eine Rotationsbewegung zwischen Gleithülse und Gelenkkopf übernimmt. Zur Verschleißminderung zwischen den Seitenflächen 23, 25 des Gelenkkopfes 18 einer­ seits und den dagegen drehenden Seitenwänden 13, 15 der Kondylenschalen 5, 7 andererseits sind Scheiben 17, 19 vorge­ sehen, die ebenfalls auf den Kupplungsbolzen 24 aufgesteckt sind.The coupling part 14 has a coupling pin 16 as a central element and at its upper end a joint head 18 projecting into the intercondylar space of the femoral part 1 . In the assembled state of the knee-joint endoprosthesis, the coupling pin is rotatably received in the bore 32 of the inlays 31 and thus in the recess 12 of the tibial component 2 sixteenth The joint head 18 has a bore 22 running transversely to the tibia axis 20 or transversely to the femoral axis 21 and is mounted in the side walls 13 , 15 of the condyle shells 5 , 7 so as to be pivotable about a substantially horizontal joint axis 29 by means of a coupling bolt 24 . The bore 22 in the joint head 18 has a sliding surface 30 which is shaped such that it forms a bearing seat for a sliding sleeve 26 which, in the assembled state of the knee joint endoprosthesis, is arranged between the coupling pin 24 and the joint head 18 , ie with its bore 38 the coupling bolt 24 is attached. In the embodiment shown in Fig. 1 Darge, the sliding sleeve has a spherical outer surface 28 , which cooperates with the correspondingly shaped sliding surface 30 of the joint head 18 and a distribution of the joint surfaces on the cylindrical coupling bolt 24 and the spherical sliding sleeve 26 enables: the cylindrical coupling pin 24 takes over only the flexion / extension movement between the coupling pin and the sliding sleeve, while the spherical sliding sleeve 26 takes over both the varus / valgus movement and a rotational movement between the sliding sleeve and the joint head. To reduce wear between the side surfaces 23 , 25 of the joint head 18 on the one hand and the rotating side walls 13 , 15 of the condyle shells 5 , 7, on the other hand, disks 17 , 19 are easily seen, which are also attached to the coupling pin 24 .

Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch das Femurteil 1 mit montiertem Kupplungsteil 14, mit vier unterschiedlichen Aus­ führungsformen des sich innerhalb der Bohrung 22 des Gelenk­ kopfes 18 befindlichen zentralen Mittelabschnitts des Kupp­ lungsbolzens 24. In der linkem Hälfte der Schnittdarstellung besitzt der Mittelabschnitt eine sphärische oder eine senkrecht zur Achse 29 zylindrische Form und ist von einer entsprechend geformten Lagerhülse 40 umgeben, die in die Bohrung 22 des Gelenkkopfes 18 eingelassen ist und aus Kunststoff besteht. In der rechten Hälfte der Schnittdarstellung ist der Mittelab­ schnitt des Kupplungsbolzens 24 in Form eines Zylinders um seine Längsachse 29 ausgebildet und ist von einer sphärisch oder senkrecht zur Achse 29 zylindrisch geformten Gleithülse 26 umgeben, die mit einer entsprechend geformten Gleitfläche 30 des Gelenkkopfes 18 zusammenwirkt. Auch die Innengleitfläche der Gleithülse 26 kann aus Kunststoff bestehen, welcher in Form einer Lagerhülse in die Gleithülse eingelassen ist. Die Außenmantelfläche der Gleithülse würde dann aus härterem Material, z. B. Metall oder Keramik, bestehen. Alternativ hierzu kann die Gleithülse aus einheitlichem Material bestehen, bevorzugterweise aus Kunststoff, Metall oder Keramik. Fig. 2 shows a vertical section through the femoral part 1 with the coupling part 14 mounted, with four different imple mentation forms from the inside of the bore 22 of the joint head 18 central central portion of the coupling bolt 24th In the left half of the sectional view, the central section has a spherical or a cylindrical shape perpendicular to the axis 29 and is surrounded by a correspondingly shaped bearing sleeve 40 which is let into the bore 22 of the joint head 18 and is made of plastic. In the right half of the sectional view, the section of the coupling bolt 24 is in the form of a cylinder about its longitudinal axis 29 and is surrounded by a spherical or perpendicular to the axis 29 cylindrical sliding sleeve 26 which cooperates with a correspondingly shaped sliding surface 30 of the joint head 18 . The inner sliding surface of the sliding sleeve 26 can also consist of plastic, which is embedded in the sliding sleeve in the form of a bearing sleeve. The outer surface of the sliding sleeve would then be made of harder material, e.g. B. metal or ceramic. As an alternative to this, the sliding sleeve can consist of a uniform material, preferably of plastic, metal or ceramic.

Die Seitenwände 13, 15 der Kondylenschalen 5, 7 sind durch einen oberen Steg zu einem Kasten 39 verbunden, wobei der Parallelabstand der Seitenwände 13, 15 derart bemessen ist, daß die Varus-/Valgusbeweglichkeit auf einen Winkelbereich γ von etwa ± 10° beschränkt ist. Durch entsprechende konische Gestaltung der Seitenflächen 23, 25 des Gelenkkopfes 18 liegt der Gelenkkopf bei extremer Varus-/Valgusauslenkung flächig an den Scheiben 17, 19 an. Im unteren Bereich sind die Seitenflächen 23, 25 des Gelenkkopfes 18 nochmals konisch angeschrägt, um eine nicht nötige Rotation des Gelenkkopfes auszuschließen.The side walls 13 , 15 of the condyle shells 5 , 7 are connected to a box 39 by an upper web, the parallel spacing of the side walls 13 , 15 being dimensioned such that the varus / valgus mobility is limited to an angular range γ of approximately ± 10 ° . Due to a corresponding conical design of the side surfaces 23 , 25 of the joint head 18 , the joint head rests flat against the disks 17 , 19 in the event of extreme varus / valgus deflection. In the lower area, the side surfaces 23 , 25 of the joint head 18 are again beveled conically in order to prevent unnecessary rotation of the joint head.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Skizze einer zylindrischen Gleithülse 26 mit einer ventral-dorsal oder anterior-posterior ausgerichteten Längsachse 27 und einer Bohrung 38 zum Durch­ stecken des Kupplungsbolzens 24. Selbstverständlich kann auch der Kupplungsbolzen 24 in seinem zentralen Abschnitt, welcher sich im zusammengebauten Zustand der Kniegelenkendoprothese innerhalb der Bohrung 22 des Gelenkkopfes 18 befindet, eine wie in Fig. 3 dargestellte zylindrische Form mit gleicher Ausrich­ tung der Längsachse 27 aufweisen. Die zylindrische Gleithülse 26 bzw. der zylindrische zentrale Abschnitt des Kupplungs­ bolzens 24 ist in der entsprechend geformten Gleitfläche 30 des Gelenkkopfes 18 aufgenommen, welcher als Sitz für die Gleit­ hülse 26 bzw. den zentralen Mittelabschnitt des Kupplungsbol­ zens 24 dient. Auch mit dieser Ausführungsform ist bei der Indikation von axialen Fehlstellungen eine Varus-/Valguskom­ pensation zusätzlich zur Flexions-/Extensionsbewegung möglich. Fig. 3 shows a perspective sketch of a cylindrical sliding sleeve 26 with a ventral-dorsal or anterior-posterior aligned longitudinal axis 27 and a bore 38 for the passage of the coupling bolt 24. Of course, the coupling bolt 24 in its central portion, which is located in the assembled state of the knee joint prosthesis within the bore 22 of the joint head 18 , have a cylindrical shape as shown in FIG. 3 with the same alignment of the longitudinal axis 27 . The cylindrical sliding sleeve 26 or the cylindrical central portion of the coupling bolt 24 is received in the correspondingly shaped sliding surface 30 of the joint head 18 , which serves as a seat for the sliding sleeve 26 or the central central portion of the coupling bolt 24 . With this embodiment, a varus / valgus compensation is possible in addition to the flexion / extension movement when indicating axial malpositions.

Claims (14)

1. Kniegelenkendoprothese, mit einem Femurteil (1), das am unteren Ende eines Femur­ schaftes (3) konvex gekrümmte Kondylenschalen (5, 7) mit ersten Gleitflächen (9, 11) aufweist, die dorsal zwei von­ einander beabstandete, einen interkondylären Zwischenraum bildende Seitenwände (13, 15) besitzen;
einem Tibiateil (2), das am oberen Ende eines Tibiaschaftes (4) ein Tibiaplateau (6) aufweist, auf dem den ersten Gleitflächen (9, 11) der Kondylenschalen (5, 7) entspre­ chende zweite Gleitflächen (8, 10) ausgebildet sind, und das eine sich axial in dem Tibiaschaft (4) erstreckende Ausnehmung (12) aufweist; und mit
einem Kupplungsteil (14), das am oberen Ende eines drehbar in der Ausnehmung (12) aufgenommenen Kupplungszapfens (16) einen in den interkondylären Zwischenraum hineinragenden Gelenkkopf (18) aufweist, der eine quer zur Femurachse (21) verlaufende Bohrung (22) besitzt und mittels eines durch die Bohrung laufenden und sich an den angrenzenden Seiten­ wänden (13, 15) der Kondylenschalen (5, 7) abstützenden Kupplungsbolzens (24) schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der sich innerhalb der Bohrung (22) des Gelenkkopfes (18) befindliche Abschnitt des Kupplungsbolzens (24) eine sphärisch geformte Außenmantelfläche aufweist, die mit einer entsprechend geformten Gleitfläche (30) des Gelenkkopfes (18) zusammenwirkt.1. knee joint endoprosthesis, with a femoral part ( 1 ), the convex curved condyle shells ( 5 , 7 ) with first sliding surfaces ( 9 , 11 ) at the lower end of a femur shaft ( 3 ), the dorsally two spaced apart, forming an intercondylar space Have side walls ( 13 , 15 );
a tibia part ( 2 ), which has a tibia plateau ( 6 ) at the upper end of a tibia shaft ( 4 ) on which the first sliding surfaces ( 9 , 11 ) of the condyle shells ( 5 , 7 ) are designed accordingly second sliding surfaces ( 8 , 10 ) , and which has a recess ( 12 ) which extends axially in the tibia shaft ( 4 ); and with
a coupling part ( 14 ) which, at the upper end of a coupling pin ( 16 ) rotatably received in the recess ( 12 ), has a joint head ( 18 ) protruding into the intercondylar space, which has a bore ( 22 ) running transversely to the femoral axis ( 21 ) and by means of a coupling bolt ( 24 ) which runs through the bore and is supported on the adjacent side walls ( 13 , 15 ) of the condyle shells ( 5 , 7 ), characterized in that the inside of the bore ( 22 ) of the joint head ( 18 ) located section of the coupling bolt ( 24 ) has a spherically shaped outer surface, which interacts with a correspondingly shaped sliding surface ( 30 ) of the joint head ( 18 ). 2. Kniegelenkendoprothese nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich innerhalb der Bohrung (22) des Gelenkkopfes (18) befindliche Abschnitt des Kupplungsbolzens (24) die Form eines Zylinders aufweist, dessen Achse quer zur Achse des Kupplungsbolzens (24) verläuft, und der mit einer entspre­ chend geformten Gleitfläche (30) des Gelenkkopfes (18) zusammenwirkt, und daß der Kupplungsbolzen (24) an den angrenzenden Seitenwänden (13, 15) der Kondylenschalen (5, 7) schwenkbar gelagert ist.2. Knee joint endoprosthesis according to the preamble of claim 1, characterized in that the portion of the coupling pin ( 24 ) located within the bore ( 22 ) of the joint head ( 18 ) has the shape of a cylinder, the axis of which is transverse to the axis of the coupling pin ( 24 ). runs, and with a accordingly shaped sliding surface ( 30 ) of the joint head ( 18 ) cooperates, and that the coupling bolt ( 24 ) on the adjacent side walls ( 13 , 15 ) of the condyle shells ( 5 , 7 ) is pivotally mounted. 3. Kniegelenkendoprothese nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (22) des Gelenkkopfes (18) eine auf den Kupplungsbolzen (24) aufgesteckte Gleithülse (26) sitzt, welche sowohl eine Flexions-/Extensionsbewegung als auch eine Varus-/Valgusbewegung zwischen dem Tibiateil (2) und dem Femurteil (1) ermöglicht.3. Knee joint endoprosthesis according to the preamble of claim 1, characterized in that in the bore ( 22 ) of the joint head ( 18 ) sits on the coupling bolt ( 24 ) fitted sliding sleeve ( 26 ), which is both a flexion / extension movement and a varus - / Valgus movement between the tibia part ( 2 ) and the femur part ( 1 ) allows. 4. Kniegelenkendoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithülse (26) eine sphärisch geformte Außenmantel­ fläche (28) aufweist, die mit einer entsprechend geformten Gleitfläche (30) des Gelenkkopfes (18) zusammenwirkt (Fig. 1).4. knee joint endoprosthesis according to claim 3, characterized in that the sliding sleeve ( 26 ) has a spherically shaped outer surface ( 28 ) which cooperates with a correspondingly shaped sliding surface ( 30 ) of the joint head ( 18 ) ( Fig. 1). 5. Kniegelenkendoprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithülse (26) drehfest mit dem Kupplungsbolzen (24) verbunden ist.5. Knee joint endoprosthesis according to claim 4, characterized in that the sliding sleeve ( 26 ) is rotatably connected to the coupling pin ( 24 ). 6. Kniegelenkendoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithülse (26) die Form eines Zylinders aufweist, dessen Achse (27) quer zur Achse (29) der Bohrung (22) des Gelenkkopfes (18) verläuft, und der mit einer entsprechend geformten Gleitfläche (30) des Gelenkkopfes (18) zusammen­ wirkt (Fig. 2).6. Knee joint endoprosthesis according to claim 3, characterized in that the sliding sleeve ( 26 ) has the shape of a cylinder, the axis ( 27 ) transverse to the axis ( 29 ) of the bore ( 22 ) of the joint head ( 18 ), and with a corresponding Shaped sliding surface ( 30 ) of the joint head ( 18 ) acts together ( Fig. 2). 7. Kniegelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelfläche (28) der Gleithülse (26) aus einem harten Material wie Metall oder Keramik besteht, während die Innengleitfläche der Gleithülse (26) aus weichem Material wie Kunststoff besteht und in Form einer Lager­ hülse in die Gleithülse (26) eingelassen ist.7. Knee joint endoprosthesis according to one of claims 3 to 6, characterized in that the outer lateral surface ( 28 ) of the sliding sleeve ( 26 ) consists of a hard material such as metal or ceramic, while the inner sliding surface of the sliding sleeve ( 26 ) consists of soft material such as plastic and in the form of a bearing sleeve is inserted into the sliding sleeve ( 26 ). 8. Kniegelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsbolzen (24) an den angrenzenden Seitenwänden (13, 15) der Kondylenschalen (5, 7) drehfest gelagert ist.8. Knee joint endoprosthesis according to one of claims 1 or 3 to 7, characterized in that the coupling bolt ( 24 ) on the adjacent side walls ( 13 , 15 ) of the condyle shells ( 5 , 7 ) is rotatably mounted. 9. Kniegelenkendoprothese nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelabstand der Seitenwände (13, 15) der Kondylen­ schalen (5, 7) derart bemessen ist, daß die Varus-/Valgus­ beweglichkeit auf einen vorgebbaren Winkelbereich γ be­ schränkt ist. 9. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that the parallel spacing of the side walls ( 13 , 15 ) of the condyles shells ( 5 , 7 ) is dimensioned such that the varus / valgus mobility is limited to a predetermined angular range γ be. 10. Kniegelenkendoprothese nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich zwischen 0° und ± 10° liegt.10. Knee joint endoprosthesis according to claim 9, characterized in that the angular range is between 0 ° and ± 10 °. 11. Kniegelenkendoprothese nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gelenkkopf (18) und den Seitenwänden (13, 15) der Kondylenschalen (5, 7) je eine Scheibe (17, 19) ange­ ordnet ist.11. Knee joint endoprosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that between the joint head ( 18 ) and the side walls ( 13 , 15 ) of the condyle shells ( 5 , 7 ) each has a disc ( 17 , 19 ) is arranged. 12. Kniegelenkendoprothese nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (23, 25) des Gelenkkopfes (18) in radialer Richtung beidseits konvex konisch ausgebildet sind.12. Knee joint endoprosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that the side surfaces ( 23 , 25 ) of the joint head ( 18 ) are convexly conical on both sides in the radial direction. 13. Kniegelenkendoprothese nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (23, 25) des Gelenkkopfes (18) proxi­ mal/distal dachförmig angeschrägt und anterior/posterior plan ausgebildet sind.13. Knee joint endoprosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that the side surfaces ( 23 , 25 ) of the joint head ( 18 ) are chamfered proximally / distally roof-shaped and planar anterior / posterior. 14. Kniegelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (17, 19) auf der zum Gelenkkopf (18) weisenden Innenseite konkav konisch ausgebildet sind.14. Knee joint endoprosthesis according to one of claims 11 to 13, characterized in that the discs ( 17 , 19 ) on the joint head ( 18 ) facing inside are concave conical.
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